嵌入式系统专业培养模式实践和探索

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1、嵌入式系统专业培养模式实践和探索　　摘要：分析我国当前嵌入式系统人才的社会需求和培养目标，提出嵌入式系统专业人才培养模式的建设思路，介绍哈尔滨师范大学嵌入式系统专业的教学改革实践，最后对嵌入式系统专业的未来进行展望，并提出努力方向。关键词：嵌入式系统；人才培养；课程体系0、引言嵌入式技术是21世纪最有活力和生命力的新技术之一，近年来已逐渐成为IT行业的核心方向。我们有理由相信在未来20年内，全球将进入嵌入式时代和移动互联网时代。特别是最近几年，随着嵌入式软硬件技术的迅猛发展，嵌入式产品已经迅速渗入各个行业，生活中随

2、处可见嵌入式技术的产品及应用，例如智能家电、智能手机、各类导航设备、数码相机、高清电视、视频监控等。智能机器人、医疗仪器、航空航天等领域同样离不开嵌入式系统。嵌入式系统产品开发已经成为当前最有发展前途的行业之一。1、嵌入式系统人才需求状况嵌入式系统是指在产品或设备内部以微控制器为核心，实现数字化和智能化功能的软件系统。嵌入式系统的意义在于对设备进行智能控制，实现其创新价值。嵌入式系统人才行业需求分布如表1所示。8目前，我国嵌入式系统人才培养的特点有以下几个方面。1）人才储备不足。嵌入式系统产业的蓬勃发展带动了社会工

3、业化和信息化的快速发展，对经济增长起到积极地促进作用。生产嵌入式系统产品和设备的企业也不断增加，相关人才的需求量也随之增加。但是学校和社会教育培训机构对嵌入式系统人才的培养机制和规模还不够完善，造成了人才奇缺的状况。2）专业基础门槛高。从事嵌入式系统开发的人员必须具备一定的系统领域专业基础，要掌握软件的底层开发技术和硬件工作原理。所以在进行嵌入式系统学习之前，首先要熟悉软硬件的基础知识。3）技术人员就业面广。嵌入式系统的相关产业分布较广，不同的行业又有不同的软硬件侧重点。例如，通信工程、电子工程方向的嵌入式系统开发

4、人员主要从事硬件设计工作，嵌入式操作系统、内核剪裁程序和驱动开发相关的嵌入式系统开发人员主要从事软件设计与实现工作。所以嵌入式系统人才培养的就业面很广，要根据实际情况进行定向培养。2、嵌入式系统人才培养模式8培养合格的嵌入式系统人才，是一项科学的系统工程。经过多年的理论研究和教学改革，我们探索出一套符合嵌入式系统人才培养要求的培养体系，具体内容包括教学方法改革、课程体系改革、教学环境建设、师资队伍建设、校企联合办学等。1）教学方法改革。我们采用基于建构主义教学理论的任务驱动式教学方法作为嵌入式系统课程的基本教学方法

5、。任务驱动式教学法的核心思想就是以学生为中心展开课程，把任务作为主线，教师作为向导，引导和调动学生的主观能动性。在课程展开过程中设置一系列能够体现综合设计能力的教学任务，学生通过完成这些任务来掌握课内外知识，同时养成独立思考和实践创新的良好习惯。2）课程体系改革。嵌入式系统课程体系的最大特点就是突出实践环节，因为嵌入式系统人才的培养是面向工程的。学生只有在校内外完成足够的实践内容才能真正掌握嵌入式系统开发的能力。嵌入式系统专业中几乎所有的专业课程都有实验环节，重要的课程还专门设置了课程设计环节，由学生组成小型团队完

6、成与课程相关的项目。83）教学环境建设。为了更好地展开教学，学校投入专项资金建设了嵌入式实验室，购买了实验教学设备。以此为契机，计算机科学与信息工程学院设置了众多大、中、小型实验室，并配以不同的等级。对于大型A级实验室，主要供全院学生进行专业基础课程实验使用；对于中型B级实验室，主要功能为专业方向课的课程设计实验场所；对于小型的C级实验室，主要供学生组建的小型项目研发小组使用。不同的实验室有不同的管理办法，这一措施有力地保障了学生对实验教学的不同需求，对促进教学起到了非常积极的作用。4）师资队伍建设。建立一支熟练掌

7、握嵌入式专业技术的师资队伍是提高教学质量的关键因素之一。学校采用“双师型”教师队伍建设的方法，选派教师和研究人员到企业实地考察、学习和工作，参与企业的产品开发和项目建设。经过一段时间的锻炼后，教师的专业技能得到了更新或提升，并且明确了企业用人的原则，真正实现“努力做到企业需要什么，我们的教师就精通什么，我们的学生就会什么。”5）校企联合办学。为了让教学更加贴近工程应用实际，学校定期邀请企业精英来学校开展技术讲座。通过介绍行业动态和前沿技术的发展现状，让学生了解就业形势和技术学习的方向。另外学校还和国内外知名嵌入式系

8、统开发企业签订联合培养协议，企业派遣专业人员到校内进行课程辅导，学校派遣教师和学生到企业顶岗实习。3、嵌入式系统人才培养实践3.1教学体系改革嵌入式系统专业在依托校内办学优势和当地嵌入式技术产业资源优势的基础上，响应学校应用型人才培养改革的号召，分阶段地实施嵌入式系统教学体系改革。嵌入式系统专业教学体系改革示意图如图1所示。8准备阶段，我们建立了嵌入式系统专